對建設(shè)用碎石、機制砂質(zhì)量標準的討論

李正凱，馬旺坤

（1.冀東砂石骨料有限公司，河北 唐山市 063000；2.建筑材料工業(yè)技術(shù)情報研究所，北京 100024）

對建設(shè)用碎石、機制砂質(zhì)量標準的討論

李正凱1，馬旺坤2

（1.冀東砂石骨料有限公司，河北 唐山市 063000；2.建筑材料工業(yè)技術(shù)情報研究所，北京 100024）

筆者針對國內(nèi)現(xiàn)行標準規(guī)定的碎石顆粒級配、針片狀顆粒含量、含泥量、泥塊含量、壓碎指標、堅固性、硫化物和硫酸鹽含量以及機制砂泥塊含量、硫化物和硫酸鹽含量的技術(shù)要求或檢驗方法，并根據(jù)長期對建設(shè)用碎石、機制砂的生產(chǎn)控制與試驗操作經(jīng)驗，列舉說明了其中的欠妥之處，并提出初步建議，供業(yè)內(nèi)人士共同探討。

碎石；機制砂；標準

0　前言

骨料是制作混凝土與砂漿的最重要原材料之一，隨著天然骨料資源的日益減少以及國家政策限制開采，碎石與機制砂替代天然骨料被廣泛使用，而且使用范圍越來越大，所以結(jié)合實際討論建設(shè)用碎石、機制砂的質(zhì)量標準具有重要意義。目前，在規(guī)范骨料的質(zhì)量方面，國內(nèi)現(xiàn)行的標準有兩部國家推薦性標準與一部建工行業(yè)建設(shè)標準，兩部國家推薦性標準是 GB/T 14684 —2011《建設(shè)用砂》與 GB/T 14685－2011《建設(shè)用卵石、碎石》，一部建工行業(yè)建設(shè)標準是 JGJ 52－2006《普通混凝土用砂石質(zhì)量及檢驗方法標準》。本文只討論兩部國家推薦性標準（以下統(tǒng)一簡稱為“標準”）規(guī)定的碎石、機制砂的某些質(zhì)量指標的技術(shù)要求或檢驗方法。

1　碎石質(zhì)量指標

1.1顆粒級配

隨著骨料生產(chǎn)技術(shù)水平的提升，骨料使用者對骨料的顆粒級配需求也越來越細致，這就促使骨料生產(chǎn)企業(yè)通過提高篩分率與增加篩網(wǎng)的方式改進顆粒級配，由此出現(xiàn)的單粒粒級種類多樣。通過調(diào)查，有不少骨料生產(chǎn)企業(yè)的現(xiàn)有產(chǎn)品包含 16～20mm 粒級的碎石，然而標準中缺少這一粒級，導(dǎo)致這種規(guī)格的碎石顆粒級配檢驗無標準可依。建議在標準中增添 16～20mm 單粒粒級，其累計篩余量可按表 1 規(guī)定。

另外，標準中 16～25mm 單粒粒級的累計篩余量規(guī)定范圍欠妥。按照標準規(guī)定，這種碎石的 19.0mm 累計篩余量不得超過 40%，16.0mm 累計篩余量不得超過 70%，這就相當于要求含有小于 16.0mm 的顆粒占 30% 以上。所以，從顆粒級配規(guī)則與生產(chǎn)實際考慮，建議按表 1 修正。

表1　需要補充、修正的顆粒級配

1.2針、片狀顆粒含量

在標準規(guī)定的針、片狀顆粒含量檢驗方法中，雖然明確了 4.75～37.5mm 的顆粒采用規(guī)準儀檢測、大于 37.5mm 的顆粒采用卡尺檢測，但是沒有說明如何處理試樣中小于 4.75mm的顆粒。在實際操作時，碎石試樣往往篩分出小于 4.75mm的顆粒，由于沒有對應(yīng)這一粒級的規(guī)準儀，若用卡尺測量微小顆粒過于繁瑣，所以通常不檢驗這一粒級顆粒的針、片狀，但是在結(jié)果計算公式中的試樣質(zhì)量 G1 很容易被理解是包含小于 4.75mm 顆粒的試樣總質(zhì)量，從而導(dǎo)致計算上的錯誤。這類計算錯誤在實際操作時時有發(fā)生，所以建議在標準規(guī)定的試驗步驟中明確說明，可以將試驗步驟 7.6.2.1 中“烘干或風干后備用”改為“烘干或風干，然后篩除小于 4.75mm的顆粒后備用”。

1.3含泥量

普通碎石的生產(chǎn)過程是利用破碎機將山體巖石擠壓或沖擊破碎成小顆粒碎石，與此同時會產(chǎn)生大量的石粉，碎石產(chǎn)品經(jīng)過振動篩之后顆粒表面依然會附著很少的石粉，如果生產(chǎn)過程中為了抑制揚塵而采用噴淋降塵措施，那么碎石表面粘附的石粉明顯增多。按照標準試驗方法測出的含泥量是小于 0.075mm 的顆粒含量，制定標準時把小于 0.075mm 的顆粒視為粘土物質(zhì)，所以規(guī)定的含泥量限值很低。然而，對于普通碎石而言，小于 0.075mm 的顆粒很可能是與母巖相同性質(zhì)的石粉，并非粘土物質(zhì)，所以一概認定碎石中小于 0.075mm的顆粒含量即為含泥量，比較欠妥。建議效仿機制砂的石粉含量規(guī)定，在確定亞甲藍值的前提下規(guī)定碎石的含泥量（或稱為石粉含量）限值。但是，檢測碎石亞甲藍值的試驗方法需要進一步研究與探討。

1.4泥塊含量

對比標準規(guī)定的泥塊含量檢驗方法與含泥量檢驗方法，主要區(qū)別如表 2 所示。

表2　泥塊含量與含泥量的檢驗方法主要區(qū)別

在實際檢驗時會遇到這種情況：逐粒查看碎石試樣中沒有泥塊，在水中浸泡 24h 后用手搓捻也沒有被碾碎的結(jié)塊，但泥塊含量檢測結(jié)果數(shù)值總是大于 0，并且對比泥塊含量數(shù)值與含泥量數(shù)值發(fā)現(xiàn)二者比較相近。之所以會出現(xiàn)這種情況，是因為做泥塊含量檢驗時，按照標準規(guī)定對試樣的處理僅僅是篩除小于 4.75mm 的顆粒，附著在大于 4.75mm 顆粒表面的石粉或泥粉依然存在，經(jīng)過清水浸泡、淘洗之后才被除去，而除去的這部分石粉或泥粉則被計算到泥塊含量之中，所以在這種情況下實際測出的泥塊含量數(shù)值并非代表泥塊的含量，而是石粉或泥粉的含量。既然標準規(guī)定了含泥量指標的限值，則相當于對經(jīng)過短時間（2h）浸泡就松散的泥土塊含量進行了限制，如果需要進一步限制不易被泡散的結(jié)塊，那么可以用測完含泥量的烘干試樣按照泥塊含量的試驗步驟檢測不易被泡散的結(jié)塊含量。這樣做就等于將含泥量與泥塊含量兩個指標有效結(jié)合起來加以限制，既能對泥或泥塊嚴格要求，又能規(guī)避顆粒表面附著石粉或泥粉的影響。

1.5壓碎指標

標準規(guī)定做碎石壓碎指標的試樣是粒徑在 9.50～19.0mm之間的顆粒，但沒有規(guī)定 9.5 0～1 6.0 m m 組份與16.0～19.0mm 組份的均摻比例，這就導(dǎo)致實際操作時隨意性較大。由于實際生產(chǎn)出的碎石規(guī)格多種多樣，所以難免遇到需要在不同規(guī)格的碎石中篩分出 9.50～16.0mm 顆粒與 16.0～19.0mm 顆粒，然后搭配成粒徑為 9.50～19.0mm的試樣。為了規(guī)避隨意搭配問題，建議在標準中明確9.50～16.0mm 組份與 16.0～19.0mm 組份的均摻比例，比如要求按 1:1 比例均摻。

1.6堅固性

標準中的結(jié)果計算公式是：

其中 ：

G1——各粒級試樣試驗前的質(zhì)量。

G2 ——各粒級試樣試驗后的篩余量。

在實際操作時會遇到堅固性很差的碎石，試樣經(jīng)過 5 次循環(huán)之后，大部分或者全部粉碎形成篩下顆粒，那么篩余量 G2 數(shù)值很小或者為零，按照標準規(guī)定的公式計算結(jié)果大于 100% 或者無法運算。該公式可能是編寫錯誤，建議改為。

在唐山市豐潤區(qū)城子山上抽取到一種巖石，將其破碎成碎石之后檢驗堅固性，僅經(jīng)過 3 次循環(huán)之后全部粉碎形成篩下顆粒，圖 1 與圖 2 是試驗前、后的試樣照片。

圖1　堅固性試驗前試樣圖

圖2　堅固性試驗后試樣

1.7硫化物和硫酸鹽含量

標準規(guī)定的試驗步驟 7.8.3.2 中，將一定量的稀鹽酸與粉狀試樣、蒸餾水混合后加熱至微沸，并保持微沸 5 分鐘。在這個過程中，試樣中的硫化物和亞硫酸鹽可以與鹽酸反應(yīng)，在溶液中生成 S2-、SO22-離子，在酸性、微沸的條件下，S2-、SO2

2-離子可以與 H+離子反應(yīng)生成 H2S、SO2并且從溶液中揮發(fā)出來，造成 S2-、SO22-離子損失，所以采用這種方法檢測出的硫化物和硫酸鹽含量可能不準確。建議按照 GB/T 5762－2012《建材用石灰石、生石灰和熟石灰化學(xué)分析方法》規(guī)定的全硫測定方法檢驗碎石的硫化物和硫酸鹽含量。

2　機制砂質(zhì)量指標

對于標準規(guī)定的機制砂泥塊含量檢驗方法，以及機制砂硫化物和硫酸鹽含量檢驗方法，需要討論的欠妥之處以及建議，與以上討論碎石的相應(yīng)指標相同，所以不再重復(fù)論述。

3　結(jié)語

本文討論的內(nèi)容都是源于實際操作時的感悟與發(fā)現(xiàn)，從理論上分析、闡述了標準規(guī)定的技術(shù)要求或檢驗方法的不妥之處和修正建議。隨著碎石、機制砂這類機制骨料的大范圍使用，建議國家有關(guān)部門組織業(yè)內(nèi)權(quán)威人士，結(jié)合機制骨料的生產(chǎn)與質(zhì)量特點，全面、深入調(diào)研與論證，使骨料企業(yè)遵循的標準更加嚴謹。

[1]王寶鑫．對普通混凝土用粗細骨料級配標準的商榷意見[J].混凝土，1992(02)；33-36．

[2]張洪良，張濤．關(guān)于砼用粗骨料試驗技術(shù)規(guī)范的建議和商榷[J]．居業(yè)，2011(03)：73.

[3]王成寶，程愛國，華玉龍．淺議水工混凝土中砂石骨料檢測與影響[J]．內(nèi)蒙古水利，2010(02)：151-152．

［通訊地址］河北省唐山市路北區(qū)北新東道 15 號 1889 產(chǎn)業(yè)園啟新大廈八層（063000）

李正凱（1986—），男，漢族，助理工程師，本科學(xué)歷，學(xué)士學(xué)位，主要從事水泥及骨料的研究。